По способу хранения (по виду запоминающего элемента)

Введение

Уровни иерархии в организации цифровой вычислительной системы:

9 Ур. ЯВУ

8 Ур. язык Ассемблер

7 Ур. ОС

6 Ур. машинных команд

5 Микро архитектурный ур.

4 Ур. системотехники

3 Ур. цифровой схемотехники

2 Ур. аналоговой схемотехники

1 Физический уровень

Архитектура ЭВМ - это много уровневая иерархия аппаратно программных средств, составляющих ЭВМ. Архитектура ЭВМ это абстрактное представление программно структурированную ЭВМ. Разработкой архитектурного и структурированного построения ЭВМ. Занимаются различные категории специалистов.

Типы компьютеров

Цифровой компьютер - современный компьютер представляет собой электрона- вычислительное устройство, которое принимает дискретную входную информацию, обрабатывает её в соответствии со списком, хранящихся внутри неё команд и генерирует результирующую выходную информацию. Упомянутый список команд называется компьютерной программой, а место где она хранится в памяти компьютера. Существующие в настоящее время виды компьютеров очень многочисленны и разно разные. Они различаются размерами, стоимостью, назначением вычислительной мощью. Наиболее распространенным видом компьютеров называется ПК, широко используется как в домашних условиях, так и в школах и офисах. Настольные компьютеры наиболее популярная форма ПК. Настольный компьютер имеет устройство для (обработки, хранения данных, дисплей и ввод-вывод данных устройства) клавиатура. Устройством хранения информации является жёсткий диск, дискета и диски. Портативный компьютер (ноутбук)- компактная версия ПК. В котором все компоненты размешаются в блоке, и имеет размер тонкого компьютера. Рабочая станция с графическими входными и выходными устройствами, характеризующимися высокими разрешающими способностью и имеющим размером настольных компьютеров, обладают, значительно большей вычислительной мощью, чем ПК. Их часто используют при выполнении инженерных расчётов. В первую очередь для решения задач автоматизировано проектирование. Так же существует спектр больших и очень мощных компьютерных систем, от кооперативных серверов и серверов, находящихся в нижней части этого спектра, до суперкомпьютеров. Компаративных серверы используют для обработки деловых данных в средних и крупных организациях. Где необходимо больше вычислительной мощи и ёмкости ЗУ. Чем могут обеспечить рабочие станции. Сервер содержит устройство для хранения баз данных, и могут обрабатывать большое количество запросов. Запросы к серверу и их ответы часто транслируются с помощью коммуникационных средств интернета. В настоящее время сеть и связанные с ним серверы является основным источником всех типов информации мирового уровня. Коммуникационные средства интернета представляют собой сложный комплекс высокоскоростных опта волоконных магистральных линий, которые с помощью телевизионных кабелей и телефонных линий подсоединяются к различным организациям. Суперкомпьютеры предназначены для проведения масштабных вычислений. Функциональные блоки, в том числе процессорные комплексы корпоративных систем, серверов и супер компьютеров, могут состоять из множества отдельных, и часто очень больших устройств.

Функциональные структуры компьютера

Арифметика логическое устройство

ПРОЦЕССОР

Компьютер состоит из 5 главных функциональных не зависимых частей.

Устройства ввода-вывода

Устройство вывода

Устройство ввода

ПАМЯТЬ

устройство управления

Устройство ввода - принимает через цифровые линии связи, закодированную информацию от операторов. Электра механические устройства, типа клавиатуры или от другого компьютера в сети, полученная информация либо сохраняется в памяти компьютера для последующего применения либо немедленно используется арифметическими или логическими схемами. Для необходимых информаций, последовательности шагов обработки. Определяется хранящейся в памяти программой. Полученные результаты отправляются обратно во внешний мир по средствам устройства вывода, все эти действия кодируются блоком управления. Арифметические и логические схемы в комплексе с главными управляющими схемами называются процессором. А всё взятое оборудованием для ввода и вывода называется ввода-вывода. Компьютерную информацию удобно разделять на две основных категории: команды и данные.

Команды (машинные команды)- это явно заданные инструкции которые:

1. Управляют пересылкой информации внутри компьютера, а так же между компьютером и устройством ввода-вывода.

2. Выполнение некоторую задачу называется программой в памяти. Процессор по очереди извлекает команды из памяти и реализует определенные ими операции управляющей хранимой программой. Если не сочетать возможность, внешнего оператора или под соединенных машин устройств ввода-вывода. Данные определяемые- это числа и закодированные символы., используемые в качестве операндов команд, однако термин данные, часто используется для обозначения любой цифровой информации, тогда сама программа может считаться данными, если она обрабатывается другой программой.

... обработки одной программой другой является компиляцией исходной программой написанной на ЯВУ. Список машинных программ , составляется программой на машинном языке, которая называется объектной программой, исходная программа поступает на вход компилятора, который её транслирует на машинном языке. Информация предназначена для обработки компьютера должна быть за кодирована чтобы иметь подходящий для компьютера формат. В большинстве своём аппаратное обеспечение основано на цифровых схемах, имеющих два устойчивых состояния OFF и ON. В результате кодирования любое число, символ или команда преобразуется в строку двоичных цифр, называемых битами (только 0 или 1) для представления чисел, обычно используется позиционная двоичная нотация, иногда применяется в двоично-десятичном формате. BCD (Binary- Coded Decimal). В соответствии, которым каждая десятичная цифра кодируется отдельно с помощью 4 бит. Буквы и цифры так же представляются посредством двоичных кодов. Для них разработано несколько разных схем кодирования. Наиболее распространенными схемами ASCII, символ, представленный 7 битовым кодом. И схема EDCDIC, в которой для кодирования символа используется 8 битовый код.

Принципы построения ПК

1. Программное управление ЭВМ.

2. Принципы условного перехода - это возможность изменять последовательность вычисления в зависимости от полученных результатов.

3. Принцип хранимой программой - команды представленной в числовой форме и хранятся в тех же запоминающих устройствах, что и данные.

4. Использование двоичной СС для представления информации.

5. Иерархичность запоминающих устройств.

Наиболее часто используемая информация хранится в более быстро запоминающем устройстве, относительно малого обмена, редко используемые данные хранятся в запоминающем устройстве большой ёмкости, но не большой скорости.

L2

CPU

Ядро

L1

Command

L1

Data

Память- это совокупность запоминающих устройств, представленных для приема, хранения и выдачи информации.

В

З

У

Основная память ОЗУ

Буфера периферийных устройств

Энергонезависимая память

L3

Регистры

Память делится на внешнею и внутреннею, относят механическому устройству, как правило, большой ёмкости и не большой скорости достаточной для записи и чтения. Процессор не может на прямую обращаться к данным, хранящейся во внешней памяти. Для того, чтоб процессор мог обращаться к данным, они должны временно скопироваться во внутреннею память. Внутренняя память - это электронное устройство не большой ёмкости, но высокой быстродействия. Для хранения одного бита информации используется элементарная единица хранения информации, называемая запоминающим элементом. Для хранения много разрядного двоичного кода, запоминаемые элементы объединяются в ячейки. Количество запоминающих устройств в ячейке называют разрядом ячейки. Совокупность ячеек называется накопителем.

Классификация памяти

По способу хранения (по виду запоминающего элемента)

1.1 Статический запоминающий элемент (статическая память) в качестве запоминающего элемента используется триггер, из 6 ил 8 транзисторов.

Недостатком является то что запоминающий элемент занимает большую площадь кристалла, а следовательно сложен в изготовлении и дорог.

Достоинство является то, что при считывании информации, триггер не изменяет своего состояния.

1.2 Динамическая память в качестве запоминающего элемента используется паразитная ёмкость, затвора МОП транзистора.

Недостатки: для построения запоминающей ячейки используется ёмкость, которая в течении времени разряжается и для обеспечения целостности хранимых данных её необходимо восстанавливать. Если даже к ячейке динамической памяти не используется обращение, она всё равно разряжается из влияния паразитных токов. Процесс восстановления называется реинезации.

Достоинства: для построения нужно 2 транзистора

2. По способу обращения:

2.1 Адресная память в каждой ячейке присваивается уникальный номер-адрес, который должен указывать при каждом обращении к памяти.

2.2 Ассоциативная память- обращение к ячейке производится на основе состояния определенных разрядов, хранение в ней информации обращение по признаку.

По методу доступа.

3.1 С произвольным доступом, обращение возможно к любой ячейки в любом порядке.

3.2 С последовательным доступом обращения возможно тока по возрастанию или уменьшения коэффициента адреса. (Стример - стек память)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: